Silnik inwerterowy – co to jest i jak działa?

Silnik inwerterowy – co to jest?

By odpowiedzieć sobie na to pytanie, musimy rzucić okiem na konstrukcję silnika elektrycznego. Podstawą budowy każdego takiego silnika są dwa elementy: wirnik (zwany też rotorem) i stojan (inaczej stator). W wyniku oddziaływania pola magnetycznego wirnik wprawiany jest w ruch względem nieruchomego stojana. By jednak powstał moment obrotowy, do wirnika trzeba doprowadzić prąd.

Tutaj następuje główne rozróżnienie w konstrukcji silników elektrycznych. W starszych ich typach prąd doprowadzony jest do wirnika za pomocą szczotek, które – stykając się z komutatorem umieszczonym na osi wirnika – zasilają go. To opcja najtańsza i najłatwiejsza w produkcji. Nie oznacza to, że jest to rozwiązanie złe, ale ma kilka wad. Szczotki zużywają się i wymagają co jakiś czas wymiany. Poza tym tarcie szczotek o komutator powoduje powstawanie hałasu, podnosi temperaturę układu i wprowadza dodatkowy opór w pracy silnika, co zmniejsza jego efektywność.

Nic więc dziwnego, że producenci silników rozpoczęli poszukiwania rozwiązań ograniczających potrzebę serwisowania. Okazało się, że zamiast szczotek przewodzących prąd do wprawienia silnika elektrycznego w ruch można wykorzystać zjawisko indukcji magnetycznej. Tak skonstruowany silnik praktycznie nie ma zużywających się części, a jedynymi mechanicznymi elementami, jakie się w nim znajdują, są łożyska osi rotora. W ten sposób powstał silnik bezszczotkowy, zwany również indukcyjnym.

I właśnie silnik indukcyjny jest punktem wyjścia do silnika inwerterowego. Podstawowa zasada działania w obu przypadkach jest taka sama, a różnice polegają na sposobie zasilania silnika i sterowania jego pracą.

Co to jest silnik inwerterowy?

Najbardziej rozpowszechniony typ silników indukcyjnych, czyli BLDC (brushless direct-current), jest zasilany prądem stałym. Silniki indukcyjne stosuje się w konstrukcji urządzeń AGD, na przykład pralek, już od wielu lat. To urządzenia stosunkowo proste w konstrukcji, wytrzymałe i niezawodne.

Jeśli zdarzyło ci się kiedykolwiek używać pralki starszego typu, wyposażonej w klasyczny silnik szczotkowy, pamiętasz pewnie, że co jakiś czas wymagała ona serwisu. Polegał on między innymi właśnie na wymianie szczotek, które jako części eksploatacyjne zużywały się. To już jednak przeszłość – dziś większość dostępnych na rynku pralek wyposaża się co najmniej w silniki indukcyjne.

Chociaż silnik indukcyjny jest o wiele nowocześniejszym rozwiązaniem, które sprawia zdecydowanie mniej kłopotów niż klasyczne rozwiązania szczotkowe, nie jest też ideałem. Głównym problemem, na jaki trafimy w tej konstrukcji, jest to, że bardzo trudno precyzyjnie regulować jego prędkość obrotową. Dodatkowo charakterystyczny dla jego pracy jest twardy start. Oznacza to, że silnik indukcyjny rozpoczyna pracę gwałtownie, z wyraźnym szarpnięciem, i szybko osiąga pełną prędkość obrotową.

Tutaj na scenę wychodzi silnik inwerterowy. Podstawowa zasada jego działania nie różni się praktycznie od zasady działania silnika indukcyjnego. Diabeł tkwi jednak w szczegółach – silnik inwerterowy zasilany jest prądem przemiennym, a to oznacza, że razem z nim w konstrukcji urządzenia uwzględniony musi zostać inwerter. Inwerter, zwany też falownikiem, to rodzaj przetwornicy, która zmienia prąd stały na prąd przemienny.

Właśnie z zasilania prądem przemiennym i zastosowania inwertera wynika główna zaleta silnika inwerterowego. Jedną z cech opisujących prąd przemienny jest jego częstotliwość, a dzięki wykorzystanemu falownikowi istnieje możliwość jej płynnej zmiany. Regulacja częstotliwości prądu z kolei może być wykorzystana do bardzo precyzyjnego sterowania prędkością obrotową silnika.

Jak działa silnik inwerterowy w pralce?

Najczęściej padające w kontekście silnika inwerterowego pytania dotyczą wykorzystania go w pralkach. Czy warto zatem postawić na silnik inwerterowy w pralce? Minus w zasadzie jest tyko jeden – pralka wykorzystująca silnik inwerterowy potrzebuje do pracy zdecydowanie więcej elektroniki niż pralka wyposażona w zwykły silnik indukcyjny. W związku z tym stopień jej skomplikowania oraz – co za tym idzie – cena są wyższe.

Poza tym trudno się doszukać innych minusów. Wykorzystanie silnika inwerterowego w pralce to stosunkowo nowy pomysł, który ma sporo zalet. Przede wszystkim dzięki możliwości płynnego sterowania prędkością obrotową silnika konstruktorzy takich pralek mają możliwość przygotowania większej liczby programów piorących. Ponieważ silnik inwerterowy startuje o wiele płynniej niż indukcyjny i ma możliwość wolnego „rozkręcania się”, zwłaszcza programy prania delikatnego są na uprzywilejowanej pozycji.

Inne zalety silnika inwerterowego w pralce

Jeśli więc dbasz o swoje ubrania i tego samego oczekujesz od pralki, wybór silnika inwerterowego wydaje się oczywisty. Jednak to nie koniec jego zalet. Ze względu na charakterystykę pracy i sposób, w jaki przyspiesza bęben, pralki wyposażone w silnik inwerterowy są cichsze od tych z silnikiem indukcyjnym. Jeśli szukasz pralki do niewielkiego mieszkania czy wręcz takiej, która będzie stała w otwartej kuchni, to ta z silnikiem inwerterowym odwdzięczy się cichą pracą. O korzyściach płynących z możliwości komfortowego prania w nocy nie muszę chyba wspominać.

Do tego dochodzą dodatkowe zalety – silnik inwerterowy jest energooszczędny, co pozwoli obniżyć koszty codziennej eksploatacji wyposażonej w niego pralki. To też technologia o wysokim poziomie niezawodności. Wielu producentów udziela na silniki inwerterowe w swoich pralkach 5 lat gwarancji, a niektórzy proponują nawet 10 lat!

W końcu nowoczesne pralki potrafią pracować przy naprawdę wysokich obrotach. Nawet wartości rzędu 2000 obrotów na minutę są dla nich osiągalne, a to oznacza lepiej odwirowane pranie, zwłaszcza to cięższe – koce, pościel, ręczniki czy kurtki. A to wszystko przy mniejszym hałasie i większej stabilności niż w przypadku pralek z klasycznymi silnikami. Twoja pralka podczas pracy chce sama wyjść z łazienki? Oczywiście w pierwszej kolejności należy sprawdzić, czy jest odpowiednio wypoziomowana, ale warto też zwrócić uwagę na to, w jaki silnik jest wyposażona.

Silnik inwerterowy w suszarce – czy warto?

Pralka to niejedyne urządzenie, które może zostać wyposażone w silnik inwerterowy. Kolejnym urządzeniem AGD, w którym możemy go znaleźć, jest suszarka do prania. Czy zatem wybór suszarki z takim silnikiem to dobry pomysł? Jak najbardziej.

Znów, podobnie jak w przypadku pralki, tego typu suszarka zaproponuje większą liczbę delikatnych programów suszenia. Dla jakości suszarki bowiem znaczenie ma nie tylko dystrybucja ciepłego powietrza wewnątrz bębna, ale również sterowanie samymi jego ruchami. Im precyzyjniej da się sterować obrotami bębna suszarki, tym lepszy i delikatniejszy jest sam proces suszenia.

W przypadku suszarki warto też pamiętać o takich plusach silnika inwerterowego, jak cicha praca i energooszczędność. Wybór suszarki do prania wyposażonej w silnik inwerterowy na pewno odbije się korzystnie na naszym komforcie i trwałości naszych ubrań.

Silnik inwerterowy czy indukcyjny? Podsumowanie

Czy istnieje uniwersalna odpowiedź na pytanie, który rodzaj silnika w pralce wybrać? Nie. Możemy jednak zwrócić uwagę na kilka cech, które odróżniają te konstrukcje, co być może ułatwi nieco podjęcie ostatecznej decyzji.

Warto się zastanowić, czy możemy zaakceptować nieco wyższy hałas generowany przez pralkę. Ta wyposażona w silnik inwerterowy powinna pracować niemal bezgłośnie. Z kolei urządzenie z silnikiem indukcyjnym będzie trochę bardziej hałaśliwe.

Realne różnice w zużyciu energii elektrycznej będą odczuwalne dopiero, gdy wykonujesz powyżej 200 cykli prania rocznie. W takim wypadku warto się bliżej przyjrzeć klasom energetycznym poszczególnych modeli pralek. Może się okazać, że ta wyposażona w silnik inwerterowy będzie nieco tańsza w eksploatacji.

W końcu dochodzimy do ceny. Pralka wyposażona w silnik inwerterowy będzie zazwyczaj nieco droższa od modeli z silnikami starszej generacji. Jednocześnie warto pamiętać o tym, że wielu producentów oferuje dłuższą gwarancję na modele z inwerterem. Być może, nawet mimo wyższych kosztów zakupu, ogólny koszt eksploatacji pralki z silnikiem inwerterowym okaże się niższy.